Jour : 25 mai 2013

- Nouvelle théorie géométrique de la relativité quantique

Pour New Scientist, ce n'est que du sensationalisme mais cette nouvelle théorie d'un physicien qui s'était tourné vers la finance, Eric Weinstein, aurait l'avantage de donner des réponses à tous les mystères de la physique actuelle (matière noire, expansion, etc.) en unifiant relativité générale et mécanique quantique dans ce qu'il appelle "Geometric Unity" généralisant les symétries.

Le groupe de symétrie de Weinstein résulte de sa tentative de concilier les équations d'Einstein (courbure de l'espace-temps) avec les équations de Yang-Mills, sur lesquelles il travaille depuis longtemps, tout comme celle de Dirac, toutes les deux régissant les interactions de particules au niveau quantique.

C'est donc une géométrisation semblable à celle de la gravité par la relativité générale (mais avec 14 dimensions) qui en représenterait une approximation. Dans ce cadre, la constante cosmologique ne serait pas constante, variant en fonction de la courbure de l'univers. Nous sommes dans un fragment relativement plat de l'univers, ce qui explique que la constante cosmologique soit si petite. La matière noire résulterait d'une brisure de symétrie de particules dont une moitié serait sans interaction avec les champs électromagnétiques. Les 3 générations de particules à l'origine de la théorie des préons émergeraient spontanément de cette théorie. Il semblerait enfin qu'on puisse se passer du boson de Higgs pour rendre compte de la masse des bosons W et Z.

Tout ceci est peut-être faux, ce n'est pour l'instant qu'une construction mathématique même pas encore publiée (voir les critiques), mais permettrait du moins des prédictions expérimentales vérifiables avec le LHC (cependant certaines nouvelles particules prédites auraient dû déjà y être découvertes). Si ces hypothèses étaient vérifiées, ce serait un véritable saut comparable à celui d'Einstein. A suivre, donc...

On peut signaler aussi des progrès de la théorie holographique (mais, c'est moins nouveau).

- L'intrication quantique persiste entre deux photons si l’un disparaît

Les chercheurs ont réalisé une fascinante variante des expériences précédentes d’échange d’intrication (schéma du bas sur l’image ci-dessus). Ils ont commencé par produire une première paire de photons intriqués et ont mesuré la polarisation sur le photon 1. Ensuite seulement ils ont fabriqué la paire de photons (3-4) et effectué une mesure d’état de Bell avec les photons 2 et 3. Ils ont vérifié leurs résultats en réalisant plusieurs fois la même expérience. Ils ont constaté, comme le prévoyait les équations de la mécanique quantique, que les résultats des mesures sur la polarisation de ces multiples essais identiques avec le photon 4 montraient que les paires de photons 1-4 étaient intriquées, alors même que les photons 1 avaient à chaque fois disparu.

Le plus paradoxal est que, selon les lois de la relativité restreinte, si des observateurs voyageaient à des vitesses différentes, ils ne pourraient s'accorder sur le moment où les deux photons 1 et 4 existent simultanément. Il en résulte, selon Hagai Eisenberg que « vous ne pouvez pas dire que le système est intriqué à tel ou tel moment ». Toutefois, l'intrication existe bel et bien. Le grand physicien Anton Zeilinger ajoute, à propos de cette expérience : « Elle est remarquable car elle montre plus ou moins que les événements quantiques sont au-delà de nos notions quotidiennes sur l'espace et le temps ».

C'est un grand pas de plus (et la preuve de l'inadéquation de nos représentations). Je trouvais effectivement que l'intrication semblait contredire la simultanéité relative des événements, ce qui n'est donc pas le cas puisqu'il n'y a aucune simultanéité, seulement interaction (intrication) puis non-localité qui n'est pas une simultanéité (mais ne pourrait-on inverser l'ordre de causalité dans certains référentiels relativistes ?). C'est plutôt la cryptographie qui pourrait en pâtir si on peut détruire (lire) un photon sans détruire l'intrication ?